切屑的类型

二、切屑的控制

在生产实践中，有的切屑打成螺卷状，到 一定长度时自行折断；有的切屑折断成C形、 6字形；有的呈发条状卷屑；有的碎成针状 或小片，四处飞溅，影响安全；有的带状 切屑缠绕在刀具和工件上，易造成事故。 不良的排屑状态会影响生产的正常进行。

切屑经第I、第Ⅱ变形区的剧烈变形后，硬 度增加，塑性下降，性能变脆。在切屑排 出过程中，当碰到刀具后刀面、工件上过 渡表面或待加工表面等障碍时，如某一部 位的应变超过了切屑材料的断裂应变值， 切屑就会折断。
§3.3 切屑的类型及 控制
一、切屑的类型

1.切屑类型 由于工件材料不同，切削条件各异．切削过程中生成 的切屑形状是多种多样的。切屑的形状主要分为带状、节 状、粒状和崩碎四种类型，如图所示。
(a)带状切屑
(b)挤裂切屑
(c)单元切屑
(d)崩碎切屑



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(1)带状切屑 这是最常见的一种切屑。它的内表面是光 滑的，外表面呈毛茸状。加工塑性金属时，在切削厚度较 小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成此 类切屑。 (2)节状切屑 又称挤裂切屑。它的外表面呈锯齿形，内 表面有时有裂纹。在切削速度较低、切削厚度较大、刀具 前角较小时常产生此类切屑。 (3)粒状切屑 又称单元切屑。在切屑形成过程中，如剪 切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度，切屑单元从被 切材料上脱落，形成粒状切屑。 (4)崩碎切屑 切削脆性金属时，由于材料塑性很小、抗 拉强度较低，刀具切入后，切削层金属在刀具前刀面的作 用下，未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断，形成 形状不规则的崩碎切屑。加工脆性材料，切削厚度越大越 易得到这类切屑。
(3)调整切削用量 提高进给量f使切削厚度增大，对断屑有利； 但增大f会增大加工表面粗糙度; 适当地降低切削速度使切削变形增大，也 有利于断屑，但这会降低材料切除效率。 须根据实际条件适当选择切削用量。

小结 1. 金属切削过程的本质及三个变形区的划 分，各变形区的特征； 2. 影响加工表面粗糙度的因素及减小表面 粗糙度的措施； 3.切屑的基本类型及影响切屑变形的因素 有哪些。


研究表明，工件材料脆性越大(断裂应变值小)、切屑厚度越 大、切屑卷曲半径越小，切屑就越容易折断。可采取以下措 施对切屑实施控制： (1)采用断屑槽 通过设置断屑槽对流动中的切屑施加一定 的约束力，使切屑应变增大，切屑卷曲半径减小。 断屑槽的尺寸参数应与切削用量的大小相适应，否则 会影响断屑效果。常用的断屑槽截面形状有折线形、直线圆 弧形和全圆弧形。

型。 形成带状切屑时，切削过程最平稳，切削力波动 小，已加工表面粗糙度较小； 形成粒状切屑时切削过程中的切削力波动较大。 前三种切屑类型可以随切削条件变化而相互转化， 例如，在形成节状切屑工况条件下，如进一步减 小前角、降低切削速度或加大切削厚度，就有可 能得到粒状切屑；反之，加大前角、提高切削速 度或减小切削厚度，就可得到带状切屑。
前三种切屑是加工塑性金属时常见的切屑类
2. 切屑形状的形成过程
带状切屑的形成过程可分为三个阶段: (1)基本变形阶段：切削层金属与 刀具切削刃开始接触到变成切屑而脱离工 件材料的过程中切屑产生的变形； (2)卷曲变形阶段：向上卷曲、侧 向卷曲、A向和B向兼有的锥形卷曲； (3)附加变形和折断阶段。
前角较大时，采用全圆弧形断屑槽刀具的强度较好。 断屑槽位于前刀面上的形式有平行、外斜、内斜三种。 外斜式常形成C形屑和6字形屑，能在较宽的切削用量 范围内实现断屑；内斜式常形成长紧螺卷形屑，但断屑范围 窄；平行式的断屑范围居于上述两者之间。

(2)改变刀具角度 增大刀具主偏角Kr，切削厚度变大,有利于断屑; 减小刀具前角可使切屑变形加大，切屑易于折断; 刃倾角λs可以控制切屑的流向，λs为正值时， 切屑常卷曲后碰到后刀面折断形成C形屑或自然流 出形成螺卷屑；λs为负值时，切屑常卷曲后碰到 已加工表面折断成C形屑或6字形屑。